一種無人機(jī)目標(biāo)特性模擬系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及無人飛行器模擬控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種無人機(jī)目標(biāo)特性模擬系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，隨著科技水平的不斷提高，無人機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛。無人機(jī)憑借其良好的機(jī)動(dòng)性和隱蔽性正在成為現(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭(zhēng)中不可缺少的武器，已經(jīng)被越來越多地裝備到各國(guó)軍隊(duì)，無人機(jī)在進(jìn)行軍事上的偵察、執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)或在通信、氣象監(jiān)測(cè)、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、地質(zhì)勘察中可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度、減少人員傷亡，同時(shí)，無人機(jī)在測(cè)繪、航拍、搜尋等民用領(lǐng)域的應(yīng)用也不斷擴(kuò)大。
[0003]無人機(jī)目標(biāo)特性模擬系統(tǒng)包括電磁特性模擬、紅外特性模擬和運(yùn)動(dòng)特性模擬。
[0004]電磁特性模擬最簡(jiǎn)單的方法是改變無人機(jī)的RCS值大小，目前通過在無人機(jī)上加裝角反射器、龍博透鏡反射器、介質(zhì)反射器等方式擴(kuò)大無人機(jī)的RCS值，但上述方法的得到的RCS值均為固定值，無法滿足對(duì)多類型目標(biāo)進(jìn)行電磁特性模擬。
[0005]目前的無人機(jī)的體型通常較小，其尺寸和質(zhì)量均小于真實(shí)飛行目標(biāo)，另外由于無人機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)比真實(shí)飛行目標(biāo)要小的多，因此無人機(jī)的紅外特性比真實(shí)的飛行目標(biāo)要小得多，因此通常需要在無人機(jī)上搭載紅外增強(qiáng)設(shè)備，現(xiàn)有技術(shù)中的紅外增強(qiáng)設(shè)備僅能針對(duì)單一的飛行目標(biāo)進(jìn)行紅外特性模擬，無法有的放矢的對(duì)不同類型飛行目標(biāo)進(jìn)行紅外特性模擬。
[0006]空中威脅目標(biāo)的類型多，不可能通過單一無人機(jī)完成對(duì)其運(yùn)動(dòng)特性模擬。目前可利用無人機(jī)的型號(hào)種類多，性能指標(biāo)各不相同的特點(diǎn)，通過航跡規(guī)劃的方法，使具有不同動(dòng)態(tài)性能的無人機(jī)在規(guī)定的時(shí)域、空域和速度域內(nèi)模擬所需的威脅目標(biāo)，進(jìn)而形成對(duì)多目標(biāo)空中威脅的模擬。通過多機(jī)協(xié)調(diào)航跡規(guī)劃確立每一架無人機(jī)的飛行路線，還需要在防止空中碰撞事故外，同時(shí)保證各無人機(jī)按時(shí)到達(dá)預(yù)定的空域。但是現(xiàn)有的運(yùn)動(dòng)特性模擬裝置無法精確協(xié)調(diào)多機(jī)航跡，無人機(jī)無法按時(shí)到達(dá)預(yù)定的空域，空中碰撞事故更是時(shí)有發(fā)生。
[0007]因此，如何發(fā)明一種無人機(jī)目標(biāo)特性模擬系統(tǒng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員有待解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決現(xiàn)有技術(shù)無法對(duì)不同類型的飛行目標(biāo)進(jìn)行準(zhǔn)確的目標(biāo)特性模擬，本發(fā)明提供了一種無人機(jī)目標(biāo)特性模擬系統(tǒng)，可以對(duì)多類型目標(biāo)進(jìn)行電磁特性模擬和紅外特性模擬，在運(yùn)動(dòng)特性模擬中通過軌跡偏移校對(duì)和參數(shù)校對(duì)精確協(xié)調(diào)多機(jī)航跡，使得無人機(jī)能夠根據(jù)規(guī)劃的航線按時(shí)到達(dá)預(yù)定的空域，并可有效降低了空中碰撞事故的比率，同時(shí)縮小了無人機(jī)與真實(shí)飛行目標(biāo)在電磁特性、紅外特性和運(yùn)動(dòng)特性方面的差異。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明包括以下的技術(shù)方案:
[0010]一種無人機(jī)目標(biāo)特性模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括地面收發(fā)控制平臺(tái)，與地面收發(fā)控制平臺(tái)通信連接的電磁特性模擬裝置、紅外特性模擬裝置和運(yùn)動(dòng)特性模擬裝置，其中，
[0011]所述電磁特性模擬裝置包括單片微控制器、信號(hào)分配器和RCS可變角反射器，所述單片微控制器通過信號(hào)分配器與所述地面收發(fā)控制平臺(tái)通信連接，所述信號(hào)分配器用于接收地面收發(fā)控制平臺(tái)發(fā)送的控制信號(hào)并進(jìn)行中轉(zhuǎn)和再分配，所述單片微控制器通過接收信號(hào)分配器再分配的控制信號(hào)以調(diào)節(jié)所述RCS可變角反射器的RCS值，所述RCS可變角反射器為由可伸縮連接骨架與若干固定在可伸縮連接骨的架多層反射器葉面形成的四個(gè)三面直角反射空間，所述可伸縮連接骨架通過自身收縮將所述多層反射器葉面逐層剝離以改變RCS可變角反射器的RCS值；
[0012]所述紅外特性模擬裝置包括處理器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和懸掛發(fā)射機(jī)構(gòu)，所述處理器通過信號(hào)轉(zhuǎn)換器與所述地面收發(fā)控制平臺(tái)通信連接，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器用于接收地面收發(fā)控制平臺(tái)發(fā)送的控制信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為處理器能識(shí)別的信號(hào)，所述懸掛發(fā)射機(jī)構(gòu)包括若干裝載有曳光彈的掛架，不同掛架上的曳光彈具有不同的填藥量，懸掛發(fā)射機(jī)構(gòu)通過接收處理器的信號(hào)來確定發(fā)射對(duì)應(yīng)掛架上的曳光彈；
[0013]所述運(yùn)動(dòng)特性模擬裝置包括數(shù)據(jù)傳輸模塊、參數(shù)測(cè)量模塊、軌跡載入模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、軌跡偏移校對(duì)模塊、參數(shù)校對(duì)模塊和動(dòng)力控制模塊，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊接收由地面收發(fā)控制平臺(tái)設(shè)定的模擬飛行軌跡和模擬飛行參數(shù)，所述軌跡載入模塊接收所述參數(shù)測(cè)量模塊發(fā)送的真實(shí)飛行參數(shù)和實(shí)時(shí)坐標(biāo)并轉(zhuǎn)發(fā)至所述數(shù)據(jù)處理模塊中，所述數(shù)據(jù)處理模塊將接收到的真實(shí)飛行參數(shù)和實(shí)時(shí)坐標(biāo)處理形成真實(shí)飛行軌跡和真實(shí)飛行參數(shù);所述軌跡偏移校對(duì)模塊用于檢測(cè)真實(shí)飛行軌跡與模擬飛行軌跡的誤差，誤差超過設(shè)定閾值，則通過所述動(dòng)力控制模塊對(duì)真實(shí)飛行軌跡進(jìn)行調(diào)整，所述參數(shù)校對(duì)模塊用于檢測(cè)真實(shí)飛行參數(shù)與模擬飛行參數(shù)的誤差，誤差超過設(shè)定閾值，則通過所述動(dòng)力控制模塊對(duì)真實(shí)飛行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整；
[0014]所述地面收發(fā)控制平臺(tái)用于向電磁特性模擬裝置、紅外特性模擬裝置和運(yùn)動(dòng)特性模擬裝置發(fā)送控制命令，接收并顯示電磁特性、紅外特性和運(yùn)動(dòng)特性的模擬結(jié)果。
[0015]作為優(yōu)選地，所述地面收發(fā)控制平臺(tái)包括電磁特性控制模塊、紅外特性控制模塊、運(yùn)動(dòng)特性控制模塊、數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、顯示模塊與處理器;所述電磁特性控制模塊用于設(shè)定模擬RCS參數(shù)，所述電磁特性控制模塊用于設(shè)定模擬紅外輻射參數(shù)，所述運(yùn)動(dòng)特性控制模塊用于設(shè)定模擬飛行參數(shù)和模擬飛行軌跡，所述模擬RCS參數(shù)、模擬紅外輻射參數(shù)、模擬飛行參數(shù)和模擬飛行軌跡經(jīng)所述處理器處理為控制命令后通過所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊轉(zhuǎn)發(fā)至對(duì)應(yīng)模擬裝置，所述數(shù)據(jù)收發(fā)模塊接收電磁特性、紅外特性和運(yùn)動(dòng)特性的模擬結(jié)果，并顯示在所述顯示模塊上。
[0016]作為優(yōu)選地，所述運(yùn)動(dòng)特性模擬裝置還包括返航判斷模塊和降落緩沖模塊，所述返航判斷模塊用于判斷是否超出軌跡偏移校對(duì)模塊的校正范圍，根據(jù)超出校正范圍結(jié)果生成降落信號(hào);所述降落緩沖模塊用于接收降落信號(hào)激活降落緩沖裝置。
[0017]作為優(yōu)選地，所述地面收發(fā)控制平臺(tái)還包括報(bào)警模塊，所述報(bào)警模塊用于接收所述運(yùn)動(dòng)特性模擬裝置的返航判斷模塊生成的降落信號(hào)并進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警。
[0018]作為優(yōu)選地，所述參數(shù)測(cè)量模塊包括處理裝置、與所述處理裝置電連接的數(shù)字磁羅盤、激光測(cè)距裝置、慣性傳感器、GPS定位模塊、圖像拍攝模塊、高度測(cè)量模塊和飛行速度檢測(cè)模塊。
[0019]作為優(yōu)選地，所述激光測(cè)距裝置用于判斷無人機(jī)與其他目標(biāo)之間是否處于預(yù)先設(shè)定的安全閾值內(nèi)，并根據(jù)否定結(jié)果生成變向信號(hào)，所述動(dòng)力控制模塊接收變向信號(hào)進(jìn)行強(qiáng)制變向。
[0020]作為優(yōu)選地，所述可伸縮連接骨架為五根等長(zhǎng)且可同步收縮的電動(dòng)推桿，所述多層反射器葉面是由若干子葉面拼接成的等腰直角三角形，所述子葉面上設(shè)有用于套設(shè)在電動(dòng)推桿上的固定環(huán)。
[0021]作為優(yōu)選地，所述電動(dòng)推桿內(nèi)部設(shè)有控制電路，所述控制電路接收單片微控制器的信號(hào)通過電路的通斷實(shí)現(xiàn)可伸縮連接骨架收縮的開始與停止。
[0022]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述掛架為彈射掛架，所述彈射掛架的兩側(cè)設(shè)有防擺止動(dòng)器。
[0023]本發(fā)明的有益效果如下:
[0024]本發(fā)明的無人機(jī)目標(biāo)特性模擬系統(tǒng)通過地面電磁特性模擬裝置、紅外特性模擬裝置、運(yùn)動(dòng)特性模擬裝置與地面收發(fā)控制平臺(tái)對(duì)無人機(jī)的電磁特性、紅外特性和運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，可以同時(shí)對(duì)多種不同類型飛行目標(biāo)進(jìn)行目標(biāo)特性模擬，同時(shí)還可以對(duì)多個(gè)目標(biāo)的真實(shí)飛行參數(shù)和航跡進(jìn)行校對(duì)和調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了飛行參數(shù)和航跡的精確控制，有效增強(qiáng)了無人機(jī)目標(biāo)特性模擬與真實(shí)飛行目標(biāo)的相似性，并提升了無人機(jī)飛行的安全性